Eindexamen vwo natuurkunde pilot 2014-I
-havovwo.nl-www.havovwo.nl -www.examen-cd.nl
Opgave 2 Strategiebepaling bij wielrennen
Lees onderstaand artikel.
In de wielersport is het belangrijk
om te weten hoe groot het vermogen
is dat een wielrenner kan leveren en
hoe lang hij dit vol kan houden.
Hiermee kan een ploegleider in een
wedstrijd de strategie bepalen.
Dit wordt onderzocht met behulp
van een hometrainer met een
meetsysteem. Hiermee wordt de
kracht op de pedalen gemeten als
functie van de tijd. Daaruit worden
de arbeid en het vermogen van de
wielrenner berekend.
Wielrenner Alberto fietst op de hometrainer. Zijn schoenen zitten vastgeklikt aan de pedalen.
De afstand van het draaipunt van de crank tot de aanhechting van een pedaal bedraagt
17,5 cm.
Zie figuur 1.figuur 1
Het meetsysteem meet de component van de kracht van de voet
loodrecht op de crank De grootte van die component als functie van de tijd is in figuur 2 weergegeven.
-Eindexamen vwo natuurkunde pilot 2014-I
-havovwo.nl -www.havovwo.nl -www.examen-cd.nl figuur 2 600 500 400 300 200 100 0 F (N) t (s) 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8Figuur 2 geldt voor één voet. Met zijn andere voet doet Alberto hetzelfde.
5p 6 Bepaal het vermogen dat Alberto levert.
Hint: Schat de gemiddelde kracht in één omwenteling van één voet. De gegevens uit het meetsysteem kan de ploegleider gebruiken om tijdens een wedstrijd de strategie te bepalen.
Uit de metingen is bekend dat Alberto zijn topvermogen van
0,60 kW
gedurende
7,5
minuut kan volhouden. Hiermee kan de ploegleider bepalen op welke afstand van de top van de berg Alberto op zijn topvermogen moet gaan rijden.figuur 3
Bij een wedstrijd staat er een etappe op het programma met de finish boven op een berg.
In figuur 3 is bij verschillende snelheden het vermogen van Alberto weergeven om de wrijving te overwinnen en om hoger te komen op deze berg.
4p 7 Bepaal op welke afstand van de top van de berg Alberto op zijn topvermogen moet gaan rijden.
